Дано:
- масса стали (m) = 200 г = 0.2 кг
- температура стали (T_initial) = 20°C
- температура плавления стали (T_melt) ≈ 1538°C (обычное значение для стали)
- удельная теплоемкость стали (c) ≈ 490 Дж/(кг·°C)
- теплота плавления стали (L) ≈ 270000 Дж/кг
Найти:
- количество тепла (Q), необходимое для плавления тела.
Решение:
1. Сначала определим количество тепла, необходимое для нагрева стали до температуры плавления:
Q_heating = m * c * (T_melt - T_initial).
2. Подставим известные значения:
Q_heating = 0.2 кг * 490 Дж/(кг·°C) * (1538°C - 20°C).
3. Вычислим разницу температур:
(1538°C - 20°C) = 1518°C.
4. Теперь подставим это значение в уравнение:
Q_heating = 0.2 * 490 * 1518.
5. Вычислим Q_heating:
Q_heating = 0.2 * 490 * 1518 ≈ 149,268 Дж.
6. Затем определим количество тепла, необходимое для плавления стали:
Q_melting = m * L.
7. Подставим известные значения:
Q_melting = 0.2 кг * 270000 Дж/кг.
8. Вычислим Q_melting:
Q_melting = 0.2 * 270000 = 54000 Дж.
9. Общее количество тепла (Q_total), необходимое для плавления тела, равно сумме Q_heating и Q_melting:
Q_total = Q_heating + Q_melting.
10. Подставим значения:
Q_total = 149,268 Дж + 54,000 Дж ≈ 203,268 Дж.
Ответ:
Количество тепла, необходимое для плавления тела, составляет примерно 203,268 Дж.